交流电牵引采煤机电控系统设计开发.pdf

研究和探讨交流电牵引采煤机电控系统设计开发何 博罗志朋谢 建颜宏彪(湖南煤矿机械有限公司湖南 娄底)摘 要:为急倾斜煤层开采的交流电牵引采煤机(/)设计开发了一种交流电牵引采煤机电控系统 该电控系统配套交流电牵引采煤机通过采煤机专用变频器驱动交流电牵引采煤机的牵引电机实现了采煤机行走无极调速解决了通过两牵引链结构解决急倾斜采煤机行走偏转的问题 该电控系统在万顺煤矿成功应用万顺煤矿 工作面经过 天的试采采用该电控系统采煤机实现了机械化采煤以来月生产原煤.万吨最高班产达到 吨关键词:急倾斜煤层采煤机电控系统 引言当前我国的能源需求仍呈增长趋势尽管煤炭在能源消费总量中的占比不断下降但其仍是我国能源供应的“压舱石”和“稳定器”我国急倾斜煤层储量大约占煤炭总储量的 据统计我国 处国有重点煤矿和地方煤矿中开采急倾斜煤层的矿井有 处占.以贵州省为例 年全省仍有 煤矿难以实现采煤机械化 而急倾斜煤层开采难度大迫切需要研发新的安全、高效、绿色开采方法本文针对急倾斜煤层的开采难点设计开发了一种交流电牵引采煤机为提高该型交流电牵引采煤机的综合性能仍需配套开发一种稳定性高、保护完善、操作方便的交流电牵引采煤机电控系统 采煤机电控系统的研究主要集中在其控制技术、通信技术及软件技术 周旭基于西门子 的 型连续采煤机电控系统实现了采煤机的较强抗干扰能力和现场适应能力 王鹏提出了基于 和 的采煤机监控系统详细阐述了该自动化监控系统的结构组成、控制功能、总体结构设计及各核心单元的结构设计、总体要求最后证明该监控系统可提高采煤机运行的可靠性 赵欣等针对基于 的电磁调速电牵引采煤机控制系统体积较大、功能简单、扩展性差、安装走线繁琐、抗震动性能弱等问题设计了一种新型的嵌入式电磁调速电牵引采煤机电控系统邢程等针对电磁调速器的特点、丰富的外设资源和高速运算能力来进行外围硬件电路的设计提出了用 控制采煤机速度的方法给出了控制器的硬件框图和外围电路和系统软件设计 大量学者针对采煤机电控系统的升级改造进行了长期研究本文在前人的基础上针对自主研发的交流电牵引采煤机开发设计了一套机电控制系统期望能够提高采煤机的扩展性、灵活性和适应性从而提高工作面的生产效率何 博等:交流电牵引采煤机电控系统设计开发收稿日期:基金项目:贵州省科技重大专项()贵州省教育厅科技滚动支持项目(黔教合 字)作者简介:何 博()男湖南益阳人学士工程师主要从事矿用提升机、采煤机、机械式立体停车设备的电气控制系统设计工作 交流电牵引采煤机电控系统组成与常规长壁采煤机不同交流电牵引采煤机是针对急倾斜煤层所研发的新型采煤机械 在运行逻辑、力学环境、割煤方式、控制方式等方面与常规长壁采煤机存在本质差异 而采煤机电控系统是采煤机的大脑负责感知外界环境、获得作业参数控制着采煤机的运行逻辑 交流电牵引采煤机电控系统主要由隔爆兼本质安全型控制箱、瓦斯断电仪、本质安全型遥控系统、隔爆型电缆滚筒等部分组成 交流电牵引采煤机结构如图 所示其最典型的特征是将传统常规长壁采煤机的垂直滚筒截割部改为水平刨煤滚筒图 为交流电牵引采煤机电控系统框图图 采煤机结构示意图 交流电牵引采煤机电控系统框图 交流电牵引采煤机主要控制部件.隔爆兼本质安全型控制箱隔爆兼本质安全型控制箱作为交流电牵引采煤机电控系统的控制核心其内部控制器选用西门子 系列 该型 具有较强的数据处理能力、占用空间小、模块化配置灵活、通信接口丰富、扩展能力强、抗震能力强等优点能够满足交流电牵引采煤机电控系统的需求 通过 通信与变频器进行数据交换实时读取变频器的当前状态和故障控制箱内装有采煤机专用变频器用于驱动交流电牵引采煤机的牵引电机实现了采煤机行走无极调速 采用该型变频器驱动牵引电机实现了对牵引电机的过载、缺相、堵转、短路、失速、接地故障等保护功能和采煤机供电电源的电压过低/高、缺相等保护功能 另外控制箱内装有 滤波电路以提高变频器功率因数、降低变频器对外界的电磁干扰选用 寸触摸屏作为人机界面()与 通过 通信交换数据用于显示采煤机电控系统的相关数据如电控系统故障记录、截割电机电流、截割电机温度、牵引电机电流、牵引电机转速、牵引电机温度、给定牵引速度、实际牵引速度、温度、遥控系统按键状态、采煤机运行条件等采用真空接触器和电机综合保护器驱动截割电机实现对截割电机的启/停控制和过载保护截割电机的温度保护触点接入 实现对截割电机的温度保护 控制箱内含电缆滚筒、转载输送机控制电路实现对电缆滚筒、转载输送机的启/停控制和相关电机的过载保护 控制箱内装控制变压器、开关电源、本安电源给采煤机电控系统提供所需的交流、直流 和 本安电源何 博等:交流电牵引采煤机电控系统设计开发.瓦斯断电仪瓦斯断电仪主机安装于控制箱内部由控制箱内部配电回路供电其常闭触点串入控制箱引出的先导回路实现瓦斯浓度过高时采煤机自动整机断电 瓦斯断电仪配套的本质安全型瓦斯浓度探头安装于采煤机机身实时检测采煤机工作环境内的瓦斯浓度.本质安全型遥控系统本质安全型遥控系统由本质安全型遥控接收器和本质安全型遥控发射器组成遥控接收器安装于采煤机机身、装有控制按钮由控制箱提供本质安全型电源通过 通信与 间进行数据交换可实现对采煤机截割、牵引和电缆滚筒、转载输送机的启停控制和牵引加/减速等操作 遥控发射器由采煤机操作人员持有实现了采煤工作面复杂工况下对采煤机较远距离的无线操控.隔爆型电缆滚筒隔爆型电缆滚筒用于采煤机行走时收/放主电缆由小功率电机驱动可根据现场工况选择安装于采煤机机身上或工作面巷道内 程序设计采煤机电控系统程序设计主要包括 程序设计与 画面组态 电控系统上电后系统先执行初始化工作即 根据预设的配置参数对 本体和各模块、通信接口进行配置将数据区、计数器清零及系统保护参数赋值继电器置位或复位 系统初始化完成后人机界面显示为初始状态 然后开始执行控制程序包括截割电机控制、牵引电机控制、电缆滚筒控制、转载输送机控制、/处理、通信与数据处理、变频器通信与数据处理、遥控器通信与数据处理、系统保护功能等子程序 图 所示为 程序总流程图图 所示为截割控制子程序流程图牵引、电缆滚筒、转载输送机的控制子程序与截割控制子程序流程图类似未再一一列出 画面组态时应使用直观、醒目的图形或文字显示系统重要的状态量和故障便于操作人员实时查看采煤机当前工作状态、有助于维修人员即时处理采煤机故障图 程序总流程示意图 截割控制子程序流程示意 交流电牵引采煤机电控系统应用该交流电牵引采煤机电控系统历经改进性能成熟、操作方便、可靠性高 万顺煤矿 工作面经过 天的试采采用该电控系统采煤机实现了机械化采煤以来月生产原煤.万吨最高班产达到 吨工作面采用伪倾斜采煤方法提高煤炭的自溜性能提高工作面的生产效率 在整个运行的期间 配备该机电控系统/型交流电牵引采煤机采用双牵引链行走机构采煤机稳定性好牵引力大运行既快又稳完全满足交流电牵引采煤机在伪倾斜工作面工况条件下作业的需要该成果对未来采煤机电控系统的优化升级提供了较好的借鉴(下转第 页)何 博等:交流电牵引采煤机电控系统设计开发.根据分户情况分割宗地解决共用宗地问题家庭成员由于结婚等原因需要分户的而且现有的宅基地又超占面积可以考虑分户后分割宗地分别进行确权登记这样既解决了宅基地超占面积问题又避免了共用宗地计算房屋分摊面积问题.进一步完善现场指界和外业调查测绘成果签字充分发挥村民委员会的作用由村委会组织协调联系权利人到现场指界并对外业调查测绘成果进行签字确认 外出打工无法到现场指界的绥阳县的具体做法包括:一是委托指界通过写委托书的形式委托亲戚或利害关系人到现场指界二是通过电话、微信视频、“先承诺、后补签”等方式开展指界工作 结语农村宅基地和集体建设用地确权登记是维护农民财产权益、化解社会矛盾、推进宅基地制度改革的有效措施 在此过程之中政府的政策制定工作尤为重要 首先应充分考虑各方面因素以农民为主体、以乡村振兴文件精神为导向出台相关政策法规 其次做好政策宣传、不断优化登记工作程序、建立有效的调解机制也是农村宅基地和集体建设用地确权登记的关键点 最后对于宅基地超占等各种违规行为需严格整改规范用地参考文献:杨洋钟世彬曾怀恩.农村房地一体不动产确权登记关键技术研究.测绘与空间地理信息():.方文东.“”一体化综合调绘技术在农村集体土地“三权”确权登记中的应用.资源信息与工程():.牛月琴.无人机影像技术在农村土地承包经营权确权登记中的应用探讨.城市地理():.宋小波.农村房地一体确权登记动态管理平台.测绘标准化():.曹金磊刘辉.基于 的农村房地一体确权登记管理平台设计与实现.经纬天地():.李朴文赵甜香.农村土地承包经营权确权登记颁证的档案管理.云南农业():.卢颖奇.农村宅基地房地一体确权登记问题探析 以宁夏回族自治区为例.中国房地产():.陈建红.新疆米东区农村土地确权登记颁证工作的问题与优化措施.农业工程技术():.匡志鹏.农村宅基地确权登记问题研究 以利尚屯村为例.北京:中国地质大学.(责任编辑:曾 萍)(上接第 页)结语/型交流电牵引采煤机取证后在万顺煤矿采煤工作面实地运行经过现场实际使用论证该型采煤机的电控系统符合设计预期能够完成对我司生产的/型交流电牵引采煤机的精确和稳定控制、能够较大程度提高急倾斜采煤工作面的机械化和自动化水平参考文献:李雄伟.基于 的电牵引采煤机电控系统优化设计.化工管理():.张晋敏.矿用采煤机电控系统的设计开发.煤矿机电():.张立伟.变频器在采煤机中的应用.煤炭技术():.周旭.基于 的 型连续采煤机电控系统的设计与实现.工矿自动化():.王鹏.基于 和 的采煤机监控系统.机械管理开发():.赵欣刘建功李鹏飞.薄煤层嵌入式电磁调速采煤机电控系统的设计.煤炭与化工():.邢程杭俊.基于 的电磁调速电牵引采煤机调速系统的设计.电工技术():.(责任编辑:曾 萍)吴丽娟等:贵州农村宅基地和集体建设用地确权登记工作存在的问题及建议